棉花秸秆为蔬菜栽培基质的可行性研究

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  棉花秸秆为蔬菜栽培基质的可行性研究(research)崔元玗1,张 升1,孙晓军1,杨 华1,何 伟1,李翠梅2(1.新疆农业科学院植物保护研究所,新疆乌鲁木齐830091;2.疏勒县农业技术推广中心,新疆喀什844700)

  新疆是我国重要的棉花产区,棉秸秆资源丰富,大量棉秸秆目前主要作为燃烧物被利用。利用棉秸秆作为无土栽培的有机基质材料(Material),在非耕地上发展设施蔬菜基质栽培,可以利用优势资源,降低(reduce)基质栽培生产成本。为探索棉秸秆作为无土栽培基质原料的可行性,开展了相关试验研究。

  1 材料与方法(method)1.1 试验材料试验材料有棉花秸秆、菌糠、稻壳、玉米秸、河沙、炉渣等基质。水培植物以管道式水培蔬菜生产设备为例。生产管理主要是对营养液供液时间和供液次数的调节。营养液的供液时间和供液次数主要依据栽培形式、蔬菜生长状态、环境条件而定。供试作物为番茄( ;凯特 ;)和西葫芦( ;珍玉8号 ;)。1.2 试验方法1.2.1 棉花秸秆预处理

  为使棉花秸秆成为适宜无土栽培的有机基质,棉花秸秆的前处理(processing)技术(Technology),尤其是秸秆的粉碎与发酵处理尤为关键。无土栽培蔬菜采用这种无土栽培技术培育出来的水培植物更是以其清洁卫生、格调高雅、观赏性强、环保无污染等优点而得到了国内外花卉消费者的青睐。棉秆粉碎:棉花秸秆木质化程度高,采用一般的秸秆粉碎机,往往会将刀片打碎或棉秆皮不易破碎,造成粉碎困难(difficult)。该试验采用多种类型的饲草粉碎机,进行粉碎试验,以求达到粉碎效果好,颗粒大小符合发酵后的种植要求。发酵处理:先将粉碎后的秸秆,喷水浸湿后,起1m左右高的堆,放置24h后,将不同处理所需肥料和发酵剂与发酵物均匀混合,选择(Select)7个基质发酵助剂进行试验。调节堆体含水量在60%~65%,然后覆盖塑料薄膜(薄而软的透明薄片)保温保湿。当料堆中心温度达到60℃以上时,翻堆1次,然后继续堆制,以后每10d翻堆1次,湿度保持在50%~60%,使内外发酵均匀。

  1.2.2 基质配方栽培

  西葫芦栽培试验:以棉秆为主要有机基质,配合菌(fungus)糠、稻壳、玉米秸、河沙、炉渣等,采用多个配方组合进行栽培试验。水培植物在栽培过程中应适时供液,保证充足的养分供应。供液时间一般选择在白天,夜间不供液或少供液。晴天供液次数多些,阴雨天少供液;气温高光照强时多些,反之少些。通常情况下,每天供液2-4次,每次把握在30分钟即可。这一点可以用时间控制器进行适时调节。各处理每小区挂牌固定调查5株,每次记录各处理采收的瓜数和瓜重。西葫芦瓜从2010年12月17日至2011年2月22日共采收11次。番茄栽培试验:选取5个处理,分别是A:棉花秸秆(5份)+蛭石(3份)+河沙(2份);B:棉花秸秆(6份)+蛭石(2份)+河沙(2份);C:棉花秸秆(5份)+炉渣(3份)+河沙(2份);D:棉花秸秆(1份)+农家肥(1份)+河沙(2份)E:草炭(5份)+蛭石(3份)+河沙(2份)(对照)。按不同原料及比例将原料充分搅拌均匀后,填充到基质槽中,每处理2槽,1m3基质加农家肥40kg,三元复合肥(N:14;P:16;K:15)800g。基质槽长7.2m,宽0.5m,深0.35m,每槽之间间距0.6m,定植株距0.45m。针对番茄不同生长阶段,定时定点对5个处理番茄的农艺性状进行调查,同时调查记载番茄产量。1.3 项目测定对各种基质原料和不同配方基质组合的理化参数进行测定。测定网站内容包括:容重(g/cm3)、田间持水率(%)、总孔隙度(%)、通气空隙(%)、持水空隙(%)、大小孔隙比、可溶性含盐(%)、基质可供水量(mm)、pH值、电导率、总盐、有机质、养分、C/N等基础参数。

  2 结果与分析2.1 棉花秸秆的处理(processing)经试验粉碎棉花秸秆在长度2cm左右,进行发酵后比较适宜。棉花秸秆中加入适量秸秆发酵剂能显著提高棉花秸秆堆体的温度,加快物料的腐熟速度,缩短发酵时间,提升发酵质量。不同秸秆发酵剂在棉花秸秆发酵中的效果(effect)不同,其中以肥料发酵助剂(additives)效果最好。发酵后期,腐熟的秸秆会散发出淡淡芳香味,当堆体温度基本保持稳定,发酵料由浅棕色转变为褐色或黑褐色时,湿时用手握住柔软有弹性、干时很脆易折断破碎,发酵结束。2.2 基质配方理化性状测定优质无土栽培基质要能为植物生长提供稳定、协调的水、肥、气、热根际环境条件(tiáo jiàn),具有支撑植物、保持水分和透气作用,优良栽培基质应具有缓冲作用,可以使根际环境保持相对稳定。通过对各批次不同配方组合的测定并及时调整,达到作物生长对基质的要求。由表1、2材料基本配比的理化性状参数来看,容重、可溶性含盐量、孔隙度基本符合设施生产对基质的要求。

  2.3 基质配方栽培试验由表3、4可知,以棉花秸秆为栽培基质的有机原料(Raw material),用沙或蛭石作为无机原料栽培蔬菜作物,均取得了很好的效果,其中最佳基质配方分别为5份棉花秸秆+3份蛭石+2份河沙;6份棉花秸秆+2份蛭石+2份河沙;5份玉米秸秆+3份炉渣+2份河沙的处理(processing)。经方差分析显示,在植株生长和产量方面,棉秆配方基质与对照:草炭(5份)+蛭石(3份)+河沙(2份)处理,长势与产量差异不显著。因此可以看出,采用棉花秸秆作为基质栽培的有机原料,经过合理的配方组合,可以在生产上应用,并能取得良好的生产效果。

  3 结论采用棉花秸秆粉碎发酵(fermentation),经过合理的配方组合,可以取代草碳作为有机基质原料(Raw material)。但需经过合理的配方筛选与理化性状测定,才能在生产上应用(application)。

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